Université de Montréal Analyse de la distribution d`Escherichia coli

Université de Montréal
Analyse de la distribution d'Escherichia coli, utilisée comme un marqueur
microbiologique, dans un réseau de production porcin.
par Gabriel Desmarais
Département de pathologie et microbiologie
Faculté de médecine vétérinaire
Mémoire présenté à la Faculté de médecine vétérinaire en vue de l’obtention du grade de
maître ès sciences (M. Sc.) en sciences vétérinaires option hygiène vétérinaire et innocuité des
aliments
Août 2015
© Gabriel Desmarais, 2015

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Résumé
La présence d’Escherichia coli pathogènes en élevages porcins entraine des retards de
croissance et la mortalité. La transmission des E. coli pathogènes entre les élevages et
l'abattoir d’un même réseau de production n'est pas bien décrite. La détection des gènes de
virulence des E. coli pathogènes pourrait permettre d’identifier un marqueur de contamination
dans le réseau. L’objectif de cette étude a été d’identifier un marqueur de contamination
E. coli dans un réseau de production porcine défini afin de décrire certains modes de
transmission des E. coli pathogènes. Pour ce faire, une région géographique comprenant 10
fermes d’engraissement, un abattoir et un réseau de transport a été sélectionnée. Trois lots de
production consécutifs par ferme ont été suivis pendant 12 mois. Des échantillons
environnementaux ont été prélevés à l’intérieur et à l’extérieur des fermes (3 visites
d’élevage), dans la cour de l’abattoir (2 visites lors de sorties de lot) et sur le camion de
transport. La détection des gènes de virulence (eltB, estA, estB, faeG, stxA, stx2A, eae, cnf,
papC, iucD, tsh, fedA) dans les échantillons a été réalisée par PCR multiplexe conventionnelle.
La distribution temporelle et spatiale des gènes de virulence a permis d’identifier le marqueur
de contamination ETEC/F4 défini par la détection d’au moins un gène d’entérotoxine ETEC
(estB, estA et eltB) en combinaison avec le gène de l’adhésine fimbriaire (faeG). La
distribution des échantillons positifs ETEC/F4 qualifie la cour de l’abattoir comme un
réservoir de contamination fréquenté par les transporteurs, vecteurs de contamination entre les
élevages. Ceci suggère le lien microbiologique entre l’élevage, les transporteurs et l’abattoir
jouant chacun un rôle dans la dissémination des microorganismes pathogènes et
potentiellement zoonotiques en production porcine.

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Mots-Clés : Escherichia coli, marqueur microbiologique, ETEC/F4, réseau de production,
ferme, abattoir, porc, environnement, source de contamination, distribution
Abstract
Escherichia coli is an important constituent of the pig intestinal microbiota. The transmission
of pathogenic E. coli between herds and a slaughterhouse in a production network, in
particular to illustrate its dissemination in a zoonotic perspective, is not well characterized.
The detection of E. coli virulence genes could be used as an indicator of contamination to
describe transmission between herds and the slaughterhouse. The objective was to identify an
E. coli contamination marker to describe some transmission modes of pathogenic E. coli in a
well-defined swine production network. A defined geographical area containing 10 farms, a
slaughterhouse, and a transportation network was selected. Environmental samples were
collected at various sites inside and outside the farms (3 visits), at the slaughterhouse yard (2
visits), and on the vehicles of the animal transporter. Three consecutive production batches
were followed during 12 months. The presence in the samples of virulence genes (eltB, estA,
estB, faeG, stxA, stx2A, eae, cnf, papC, iucD, tsh, fedA) commonly associated with pathogenic
E. coli was examined by conventional multiplex PCR. The monitoring of the virulence gene
profile distribution both temporally and spatially resulted in the proposing of an ETEC/F4
contamination marker. ETEC\F4 positive samples were defined by the detection of at least one
ETEC enterotoxin gene (estB, estA and eltB) in combination with the faeG gene encoding F4
fimbriae in samples by PCR. The distribution of ETEC/F4 positive samples suggests that the
slaughterhouse yard may act as a reservoir of contamination frequently visited by transporters,
which are mechanical vectors of contamination between herds. These results illustrated the

iv
need to improve the biosecurity relationship between herds and the slaughterhouse, both
playing a role in dissemination of pathogenic (and potentially zoonotic) microorganisms in
swine production.
Keyword : Escherichia coli, contamination marker, ETEC/F4, production network, farms,
slaughterhouse, swine, environment, contamination sources, distribution

v
Table des matières
Résumé ....................................................................................................................................... ii
Abstract ..................................................................................................................................... iii
Table des matières...................................................................................................................... v
Liste des tableaux ................................................................................................................... viii
Liste des figures ........................................................................................................................ ix
Liste des sigles et abréviations .................................................................................................. x
Introduction ................................................................................................................................ 1
Recensement de la littérature ................................................................................................... 5
Portrait de la production et de la consommation de la viande de porc ............................ 6
La filière porcine coopérative ......................................................................................... 6
L’utilisation des antimicrobiens en production animale ................................................. 8
La biosécurité en élevage ................................................................................................ 9
La présence d’E. coli en élevage ................................................................................... 11
Les E. coli pathogènes ................................................................................................... 12
Les E. coli pathogènes extra-intestinaux (ExPEC) ........................................................ 13
Les E. coli entéropathogènes (EPEC) ............................................................................ 14
Les E. coli entérohémorragiques (EHEC) et producteurs de shigatoxine (STEC) ....... 15
Les E. coli entérotoxigéniques (ETEC) ........................................................................ 17